中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
中国科技核心期刊
环境科学领域高质量科技期刊分级目录T2级期刊
RCCSE中国核心学术期刊
美国化学文摘社(CAS)数据库 收录期刊
日本JST China 收录期刊
世界期刊影响力指数(WJCI)报告 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

生物炭负载铁锰双氧化物固化稳定化土壤中砷

李赓 李海波 李英华 陈熙

刘斯璇, 李一平, 朱雅, 唐春燕, 魏尧, 李荣辉, 陈刚. 南方泛黑水库Fe、Mn及硫化物的迁移规律研究:以南宁天雹水库为例[J]. 环境工程, 2021, 39(10): 78-84. doi: 10.13205/j.hjgc.202110011
引用本文: 李赓, 李海波, 李英华, 陈熙. 生物炭负载铁锰双氧化物固化稳定化土壤中砷[J]. 环境工程, 2022, 40(3): 118-125. doi: 10.13205/j.hjgc.202203018
LIU Si-xuan, LI Yi-ping, ZHU Ya, TANG Chun-yan, WEI Yao, LI Rong-hui, CHEN Gang. MIGRATION OF IRON, MANGANESE AND SULFIDE IN BLACK RESERVOIR WATER IN SOUTH CHINA: A CASE STUDY OF TIANBAO RESERVOIR, NANNING[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2021, 39(10): 78-84. doi: 10.13205/j.hjgc.202110011
Citation: LI Geng, LI Haibo, LI Yinghua, CHEN Xi. SOLIDIFICATION/STABILIZATION OF As IN SOIL USING BIOCHAR LOADED WITH FERRIC MANGANESE BINARY OXIDES(FMBO)[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(3): 118-125. doi: 10.13205/j.hjgc.202203018

生物炭负载铁锰双氧化物固化稳定化土壤中砷

doi: 10.13205/j.hjgc.202203018
基金项目: 

国家重点研发计划课题(2019YFC1803804)

中央高校基本科研业务费项目(N2001016, N2001012)

详细信息
    作者简介:

    李赓(1995-),男,研究生,主要研究方向为重金属有机物复合污染土壤的治理。1164817408@qq.com

    通讯作者:

    李海波(1974-),男,教授,主要研究方向为污水生态处理原理与技术

SOLIDIFICATION/STABILIZATION OF As IN SOIL USING BIOCHAR LOADED WITH FERRIC MANGANESE BINARY OXIDES(FMBO)

  • 摘要: 砷(As)在土壤中的赋存形态复杂, 常规固化稳定化材料处理不同形态As时存在局限。针对该问题,通过整合生物炭(bio-char, BC)表面吸附-静电引力-络合螯合与铁锰双氧化物(ferric manganese binary oxides, FMBO)共沉淀-氧化还原作用, 制得负载了FMBO的BC新功能材料BCFM, 并与硅酸盐水泥复配固化稳定化As, 利用响应面法探讨影响因素对处理效果的影响。结果表明:在BCFM与硅酸盐水泥配比为9.88%和8.80%、养护20.53 d条件下, As浸出浓度最低为0.055 mg/L, 可交换态含量占比从4%降至0.5%, 残渣态含量占比从77%升至87%, 无侧限抗压强度>50 kPa。推测BCFM固化稳定化机制为Fe-O(H)-As共沉淀、Mn-O(H)-As氧化和BC功能的联合作用。该研究结果可为长效固化稳定化As提供新的技术方案。
  • [1] LI L F, ZHU C X, LIU X S, et al. Biochar amendment immobilizes arsenic in farmland and reduces its bioavailability[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2018, 25(34):34091-34102.
    [2] 陈世宝,王萌,李杉杉,等.中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考[J].地学前缘, 2019, 26(6):35-41.
    [3] CHEN S B, WANG M, LI S S, et al. Current status of and discussion on farmland heavy metal pollution prevention in China[J]. Earth Science Frontiers, 2019, 26(6):35-41.
    [4] 陶雪,杨琥,季荣,等.固定剂及其在重金属污染土壤修复中的应用[J].土壤, 2016, 48(1):1-11.
    [5] 柳秀颖,黄永炳,王丽丽,等.钛改性锰矿的除砷效果及机理研究[J].环境工程, 2011, 29(6):46-49.
    [6] HAN H, HU S, LU C, et al. Inhibitory effects of CaO/Fe2O3 on arsenic emission during sewage sludge pyrolysis[J]. Bioresource Technology, 2016,218:134-139.
    [7] 宋宜,王华伟,吴雅静,等.三价铁促进生物氧化锰稳定土壤砷的效果和机制[J].环境科学学报, 2020, 40(4):1460-1466.
    [8] HARTLEY W, EDWARDS R, LEPP N W. Arsenic and heavy metal mobility in iron oxide-amended contaminated soils As evaluated by short-and long-term leaching tests[J]. Environmental Pollution, 2004,131(3):495-504.
    [9] WENZEL W W, KIRCHBAUMER N, PROHASKA T, et al. Arsenic fractionation in soils using an improved sequential extraction procedure[J]. Analytica Chimica Acta, 2001, 436(2):309-323.
    [10] XIAO J G, LIU X, XIAO W, et al. Study on stabilization/solidification effect and influencing factors of high concentration arsenic residue[J]. Energy Conservation and Environmental Protection, 2018,294(12):76-77.
    [11] ALAM M G M, TOKUNAGA S, MAEKAWA T. Extraction of arsenic in a synthetic arsenic-contaminated soil using phosphate[J]. Chemosphere, 2001, 43(8):1035-1041.
    [12] 费杨,阎秀兰,李永华.铁锰双金属材料在不同pH条件下对土壤As和重金属的稳定化作用[J].环境科学,2018,39(3):1430-1437.
    [13] KOMAREK M, VANEK A, ETTLER V. Chemical stabilization of metals and arsenic in contaminated soils using oxides:a review[J]. Environmental Pollution,2013, 172(1):9-22.
    [14] HE Z F, LI Z Y, ZHANG Q Y, et al. Simultaneous remediation of As (Ⅲ) and dibutyl phthalate (DBP) in soil by a manganese-oxidizing bacterium and its mechanisms[J]. Chemosphere, 2019, 220(4):837-844.
    [15] YING S C, KOCAR B D, FENDORF S. Oxidation and competitive retention of arsenic between iron and manganese oxides[J]. Geochimica Cosmochimica Acta, 2012, 96(11):294-303.
    [16] XU F N, CHEN H X, DAI Y X, et al. Arsenic adsorption and removal by a new starch stabilized ferromanganese binary oxide in water[J]. Journal of Environmental Management, 2019, 245(9):160-167.
    [17] 王建燕,张传巧,陈静,等.新型铁铜锰复合氧化物颗粒吸附剂As (Ⅲ)吸附行为与机制研究[J].环境科学学报, 2019, 39(8):2575-2585.
    [18] 李健文. ICP-OES测定三种方法消解土壤中重金属含量的研究[J].广州化学, 2019,44(3):35-40.
    [19] TESSIER A, CAMPBELL P G C, BISSON M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals[J]. Analytical Chemistry, 1979, 51(7):844-851.
    [20] SUN Q, LIU C, ALVES M E, et al. The oxidation and sorption mechanism of Sb on MnO2[J]. Chemical Engineering Journal, 2018, 342(15):429-437.
    [21] ZHANG G S, QU J H, LIU H J, et al. Removal mechanism of As (Ⅲ) by a novel FMBO binary oxide adsorbent:oxidation and sorption[J]. Environmental Science&Technology, 2007, 41(13):4613-4619.
    [22] MANNING B A, FENDORF S E, BENJAMIN B, et al. Arsenic (Ⅲ) Oxidation and Arsenic (Ⅴ) Adsorption eactions on Synthetic Birnessite[J]. Environmental Science&Technology, 2002, 36(5):976-981.
    [23] LI B, ZHOU S, WEI D, et al. Mitigating arsenic accumulation in rice (Oryza sativa L.) from typical arsenic contaminated paddy soil of southern China using nanostructured α-MnO2:pot experiment and field application[J]. Science of the Total Environment, 2019, 650(part 1):546-556.
    [24] WANG H W, LV Z J, SONG Y, et al. Adsorptive removal of Sb (Ⅲ) from wastewater by environmentally-friendly biogenic manganese oxide (BMO) materials:efficiency and mechanisms[J]. Process Safety and Environmental Protection, 2019, 124:223-230.
    [25] HE M, WANG N, LONG X, et al. Antimony speciation in the environment:recent advances in understanding the biogeochemical processes and eco-logical effects[J]. Journal of Environmental Sciences, 2019, 75:14-39.
    [26] ZENG M, LIAO B H, ZHANG Y, et al. Chemical extraction remediation of As contaminated soil by alkali solution[J]. Journal of Safety and Environment, 2010, 10(3):39-41.
    [27] 吴和秋,侯钦宣,张英.含铁介质用于修复砷污染土壤研究综述[J].中国土壤与肥料, 2018(2):13-21,66.
    [28] 梁婷,李莲芳,朱昌雄,等.铈锰改性生物炭对土壤As的固定效应[J].环境科学, 2019, 40(11):5114-5123.
  • 期刊类型引用(12)

    1. 韩都,卓俊好,刘璐,伍林莉,汪永东,张桐,邓也,马平. 建筑工程土方阶段碳排放与减碳量化研究. 中国建材科技. 2025(01): 38-42+46 . 百度学术
    2. 魏夕凯,谭效时,林明,程俊杰,向可祺,丁书欣. 2005—2035年全国电网碳排放因子的计算与预测. 综合智慧能源. 2024(03): 72-78 . 百度学术
    3. 戈海猛,薛靖华,李若姮. “双碳”背景下建筑垃圾再生利用挑战与政策建议. 上海节能. 2024(05): 739-742 . 百度学术
    4. 徐强,王树成. 基于零碳理念的严寒地区既有工业建筑改造策略探索. 建筑与文化. 2024(06): 156-158 . 百度学术
    5. 骆艳杰,赵薇. 建筑垃圾资源化利用及其生命周期评价的研究进展. 环境污染与防治. 2024(06): 901-907 . 百度学术
    6. 路振伟,袁帅,阎俏,闫兰英. 基于全生命周期评价和能耗采集系统的建筑碳排放计算云平台的设计与实现. 建筑科学. 2024(06): 17-25+35 . 百度学术
    7. 明珠,杨友森. 面向“双碳”目标的高速公路施工碳排放管理体系研究. 资源节约与环保. 2024(06): 117-122 . 百度学术
    8. 周振国,孔洁. 基于DEMATEL-ISM的商业建筑节能减排影响因素分析. 工程管理学报. 2024(04): 66-70 . 百度学术
    9. 徐俊,康爱红,吴正光,龚泳帆,寇长江,吴帮伟,张垚,肖鹏. 高性能再生微粉基地聚合物注浆料的活化制备及性能研究. 材料导报. 2024(22): 69-74 . 百度学术
    10. 黄凯. 生命周期内混凝土结构碳排放分析及碳减排研究. 绿色建筑. 2024(06): 144-147 . 百度学术
    11. 邱烨雯,刘佳妮. 绿色转型——“碳中和”理念下的城市景观环境现状与提升策略. 现代园艺. 2023(22): 176-178 . 百度学术
    12. 李强,诸纪萍,茅建平,李超,谢恩普,李建华. 建筑拆除处理阶段碳排放模型与测算研究. 建设科技. 2023(24): 62-64+89 . 百度学术

    其他类型引用(17)

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  150
  • HTML全文浏览量:  33
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 29
出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-09
  • 网络出版日期:  2022-07-07

目录

    /

    返回文章
    返回